專(zhuān)利名稱(chēng)：生成帶有調(diào)制的工作循環(huán)的脈沖信號(hào)的制作方法
生成帶有調(diào)制的工作循環(huán)的脈沖信號(hào) 發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及如在權(quán)利要求l的前序中描述的用于生成脈沖信號(hào)的方法和如在權(quán)利要求6的前序中描述的脈沖信號(hào)發(fā)生器。發(fā)明背景US 2003/0117118公開(kāi)了提供輸出脈沖信號(hào)的方法和電路，該輸出脈 沖信號(hào)帶有調(diào)制的脈沖寬度，對(duì)于確定輸出信號(hào)的脈沖寬度的持續(xù)時(shí)間 的、小的數(shù)字輸入數(shù)的值具有增加的精度。輸出脈沖信號(hào)被使用來(lái)控制用 于DC負(fù)載的開(kāi)關(guān)電源。按照參考文獻(xiàn)，不進(jìn)行測(cè)量，輸出信號(hào)時(shí)段的前 導(dǎo)部分(leading part)和拖尾部分(trailing part)的過(guò)渡的位置的 分辨率對(duì)于所有輸入數(shù)字?jǐn)?shù)(digital number)的值將是恒定的。也就是 說(shuō)，分辨率由調(diào)制時(shí)鐘脈沖信號(hào)的周期的持續(xù)時(shí)間確定。在那種情形下， 如果數(shù)字?jǐn)?shù)的值小，則該值的小的改變量按百分比將具有比把大值的數(shù)字 數(shù)改變相同量更大的影響。對(duì)于幾種應(yīng)用，諸如對(duì)于開(kāi)關(guān)電源的精確控制 而言，這可能是不想要的。所以，參考文獻(xiàn)公開(kāi)了對(duì)于小值的數(shù)字?jǐn)?shù)， 使輸出信號(hào)時(shí)段的脈沖寬度擴(kuò)展或者不擴(kuò)展一個(gè)或多個(gè)調(diào)制時(shí)鐘脈沖周 期。為了達(dá)到這一點(diǎn)，計(jì)數(shù)不同時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘脈沖，以及計(jì)數(shù)的數(shù)目被 互相相除，以提供整數(shù)結(jié)果和余數(shù)結(jié)果，由此確定輸出信號(hào)脈沖的寬度必 須改變的次數(shù)?，F(xiàn)有技術(shù)方法的實(shí)施是復(fù)雜、困難和昂貴的，而且更重要的是，它對(duì) 于相對(duì)較大值的數(shù)字輸入數(shù)不提供分辨率的增加。發(fā)明目的本發(fā)明的目的是解決如上所述的現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。發(fā)明概要本發(fā)明的以上目的是通過(guò)提供如在權(quán)利要求1中描述的方法而達(dá)到的D因此，通過(guò)添加較低有效(less significant)的數(shù)字輸入數(shù)，許多輸出脈沖周期(pulse cycle)的過(guò)渡可以比以前移位更小的時(shí)間量，以及 輸出信號(hào)的工作循環(huán)(duty cycle)的分辨率與以前相比、對(duì)于更大的數(shù) 字輸入值的范圍是增加的。由本發(fā)明提供的方法是簡(jiǎn)單的，且它可以通過(guò) 使用硬件和/或軟件而容易地和效能成本合算地實(shí)施。本發(fā)明的以上的目的還通過(guò)提供如在權(quán)利要求6中描述的脈沖信號(hào)發(fā) 生器而達(dá)到。結(jié)合附圖從以下的示例性說(shuō)明本發(fā)明將逐漸變得更明白。在圖上 圖1顯示其中可以應(yīng)用本發(fā)明的系統(tǒng)的圖；圖2顯示在圖1的系統(tǒng)中出現(xiàn)的、帶有調(diào)制的工作循環(huán)的脈沖信號(hào)的 第一例的時(shí)間圖；圖3顯示在圖1的系統(tǒng)中出現(xiàn)的、帶有調(diào)制的工作循環(huán)的脈沖信號(hào)的 第二例的時(shí)間圖；圖4顯示帶有調(diào)制的工作循環(huán)的脈沖信號(hào)與該脈沖信號(hào)藉以生成的時(shí)鐘信號(hào)相比的時(shí)間圖；圖5顯示用于生成圖2所示的脈沖信號(hào)的發(fā)生器的實(shí)施例的圖； 圖6顯示用于生成圖3所示的脈沖信號(hào)的發(fā)生器的實(shí)施例的圖； 圖7顯示按照本發(fā)明的發(fā)生器的實(shí)施例的圖，該發(fā)生器用于生成圖2所示的脈沖信號(hào)，帶有所述脈沖信號(hào)的每個(gè)時(shí)段的過(guò)渡的粗略和精細(xì)定位；圖8顯示在圖7所示的發(fā)生器中出現(xiàn)的信號(hào)的時(shí)間圖；圖9顯示按照本發(fā)明的發(fā)生器的實(shí)施例的圖，該發(fā)生器用于生成圖3所示的脈沖信號(hào)，帶有所述脈沖信號(hào)的每個(gè)時(shí)段的過(guò)渡的粗略和精細(xì)定位；以及圖IO顯示在圖9所示的發(fā)生器中出現(xiàn)的信號(hào)的時(shí)間圖。
具體實(shí)施方式
圖1所示的系統(tǒng)具有熟知的配置，且它用來(lái)圖解il明適合應(yīng)用本發(fā)明 的例子。圖l的系統(tǒng)包括控制器2、脈沖信號(hào)發(fā)生器4和處理(process) 6。 處理6被提供以來(lái)自發(fā)生器4的輸出脈沖信號(hào)Y,用于控制處理6。在它


的輸入，處理6可以具有由脈沖信號(hào)Y控制的開(kāi)關(guān)，例如用來(lái)控制加到處 理6的負(fù)載的功率。處理6可以具有被串聯(lián)連接在所述開(kāi)關(guān)與所述負(fù)載之 間的低通濾波器，由此結(jié)合發(fā)生器4 一起提供數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)。控制器2被提供以參考實(shí)體(信號(hào)或值)Ref和由處理6提供的反饋實(shí) 體F。取決于參考實(shí)體Ref和反饋實(shí)體F的值，控制器2確定數(shù)字?jǐn)?shù)D, 該數(shù)字?jǐn)?shù)通過(guò)發(fā)生器4控制處理6，以改變反饋實(shí)體F的值?？刂破?把數(shù)字?jǐn)?shù)D提供到發(fā)生器4。發(fā)生器4根據(jù)數(shù)字?jǐn)?shù)D的值來(lái) 確定它的輸出脈沖信號(hào)Y的工作循環(huán)。正如這里使用的其它變量，D本身 可以既表示實(shí)體又表示它的值。如圖2和3所示，對(duì)于具有輸出信號(hào)時(shí)段1\的輸出脈沖信號(hào)Y，所述 時(shí)段Ty由在相鄰的時(shí)段Ty之間的它的幅度過(guò)渡和中間的過(guò)渡來(lái)確定。該過(guò) 渡把時(shí)段L劃分成具有持續(xù)時(shí)間Tw的前導(dǎo)部分LP和具有持續(xù)時(shí)間Ttp的 拖尾部分TP。輸出脈沖信號(hào)Y的工作循環(huán)可以以不同的方式改變。輸出信號(hào)時(shí)段Ty的前導(dǎo)部分LP和拖尾部分TP的任一項(xiàng)或二者可以改變。按照?qǐng)D2的例子， 一個(gè)部分的持續(xù)時(shí)間，例如前導(dǎo)部分LP的持續(xù)時(shí) 間T\P,被保持為恒定，而另一個(gè)(拖尾)部分(TP)的持續(xù)時(shí)間(TTP)，以及輸 出脈沖信號(hào)Y的持續(xù)時(shí)間TY，可以具體地取決于數(shù)字?jǐn)?shù)D的值而變化。按照?qǐng)D3的例子， 一個(gè)部分的持續(xù)時(shí)間，例如前導(dǎo)部分LP的持續(xù)時(shí) 間TYp,可以具體地取決于數(shù)字?jǐn)?shù)D的值而變化。輸出脈沖信號(hào)Y的持續(xù)時(shí) 間L被保持為恒定，這樣使得它的另一個(gè)(拖尾)部分(TP)的持續(xù)時(shí)間(Ttp) 隨之變化，而不需要特定的行動(dòng)。為了覆蓋輸出信號(hào)時(shí)段L的前導(dǎo)部分LP和/或拖尾部分TP變化的所 有可能性，這樣的變化將稱(chēng)為輸出脈沖信號(hào)Y的工作循環(huán)的調(diào)制，它的時(shí) 段T y的持續(xù)時(shí)間是恒定的或不是恒定的。輸出脈沖信號(hào)Y的工作循環(huán)可以以幾種方式來(lái)調(diào)制。圖4顯示其中使 用的時(shí)鐘信號(hào)Cx具有比輸出脈沖信號(hào)Y高得多的頻率的例子。也就是說(shuō)， 時(shí)鐘信號(hào)具有周期TCk，其持續(xù)時(shí)間比輸出信號(hào)時(shí)段Ty的持續(xù)時(shí)間小得多。 時(shí)鐘周期Tex具有標(biāo)稱(chēng)持續(xù)時(shí)間Tex。。令所述時(shí)段L由在t0處的起點(diǎn)和在 tl處的終點(diǎn)限定，前導(dǎo)部分LP的持續(xù)時(shí)間Tw和/或拖尾部分TP的持續(xù)時(shí) 間Ttp可以通近從t0或/人t0與tl之間的輸出信號(hào)Y的過(guò)渡點(diǎn)t2開(kāi)始計(jì) 數(shù)時(shí)鐘周期數(shù)直至到達(dá)特定的計(jì)數(shù)值而被限定，該特定的計(jì)數(shù)值是取決于數(shù)字?jǐn)?shù)D的，在其上分別達(dá)到輸出信號(hào)Y在t2或tl處的過(guò)渡。圖5顯示作為圖1的發(fā)生器4的第一例的脈沖信號(hào)發(fā)生器8的圖。發(fā) 生器8是用于生成圖2所示的脈沖信號(hào)Y。發(fā)生器8包括振蕩器10、可編 程計(jì)數(shù)器12和比較器14。振蕩器IO把時(shí)鐘信號(hào)Cx提供到計(jì)數(shù)器12的時(shí) 鐘輸入。數(shù)字?jǐn)?shù)D被提供到計(jì)數(shù)器12的預(yù)置輸入，以便編程計(jì)數(shù)器12的 計(jì)數(shù)范圍。計(jì)數(shù)器12的計(jì)數(shù)輸出Cnt被提供到比較器14的第一數(shù)據(jù)輸入。 比較器14的第二數(shù)據(jù)輸入被提供以具有恒定值的數(shù)字?jǐn)?shù)DTw。如果比較器 14確定Cnt小于DIYp，則它將給輸出信號(hào)Y提供第一幅度(諸如高電平)、 而否則提供第二個(gè)不同的幅度(諸如低電平)。圖6顯示作為圖1的發(fā)生器4的第二例的脈沖信號(hào)發(fā)生器16的圖。 發(fā)生器16是用于生成圖3所示的脈沖信號(hào)Y。發(fā)生器16包括振蕩器10、 計(jì)數(shù)器18和比較器20。振蕩器IO把時(shí)鐘信號(hào)Cx提供到計(jì)數(shù)器18的時(shí)鐘 輸入。計(jì)數(shù)器18具有P個(gè)時(shí)鐘周期的固定的計(jì)數(shù)范圍。計(jì)數(shù)P個(gè)時(shí)鐘脈 沖花費(fèi)的時(shí)間等于輸出信號(hào)時(shí)段TY，有Ty=PxTCx。計(jì)數(shù)器18的計(jì)數(shù)輸出 Cnt被提供到比較器14的第一數(shù)據(jù)輸入。比較器20的第二數(shù)據(jù)輸入被提 供以數(shù)字?jǐn)?shù)D。如果比較器20確定Cnt小于D,則它將給輸出信號(hào)Y提供 第一幅度(諸如高電平)、而否則提供笫二個(gè)不同的幅度(諸如低電平)的。輸出信號(hào)Y的過(guò)渡在tl(圖3和6)或t2(圖2和5)處的被控制位置的 分辨率，也就是它的工作循環(huán)的分辨率，取決于數(shù)字?jǐn)?shù)D的分辨率，具體 地是它的比特?cái)?shù)目。為了將分辨率增加到G倍或21og(G)比特，必須使時(shí) 鐘頻率同樣增加到G倍。在許多情形下，使時(shí)鐘頻率取決于情形而增加到 高于某個(gè)值是不實(shí)際的或是太昂貴的，且人們必須滿足于比實(shí)際上想要的 小的分辨率。本發(fā)明人已經(jīng)看到，在這些情形下的幾個(gè)情形中，人們不需 要工作循環(huán)在它的全部范圍上從0%到100。/。的調(diào)制，以及所述范圍的未使用部分可被用來(lái)允許改變時(shí)鐘頻率達(dá)有限數(shù)目的時(shí)鐘周期，以便通過(guò)使用 第二個(gè)、較低有效的數(shù)字?jǐn)?shù)來(lái)精細(xì)調(diào)諧輸出脈沖信號(hào)的工作循環(huán)的調(diào)制。 它們的實(shí)施方案的例子將參照?qǐng)D7和9描述，它們分別基于圖5和6中所 示的發(fā)生器8和16。圖7顯示按照本發(fā)明的脈沖信號(hào)發(fā)生器的第一實(shí)施例的電路圖。圖7 所示的電路，除了圖5所示的電路以外，還包括比較器22、乘法器(或放 大器)24、和加法器26。圖5的振蕩器10是圖7的壓控振蕩器(VCO)27。 現(xiàn)在參照?qǐng)D8的時(shí)間圖來(lái)描述圖7所示的電路的運(yùn)行。圖5的數(shù)字輸入數(shù)D擴(kuò)展為部分DT,的數(shù)D2(等同于圖5的D)以及較 低有效的部分D3。如圖5所示，D2規(guī)定輸出信號(hào)時(shí)段T"在從輸出信號(hào)時(shí)段L的前導(dǎo)部分LP到拖尾部分TP的過(guò)渡后，時(shí)鐘頻 率對(duì)于由數(shù)字?jǐn)?shù)D3確定的多個(gè)周期稍微改變。這里，假設(shè)在輸出信號(hào)時(shí)段Ty的拖尾部分TP期間，時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間Tcx暫時(shí)從Tw減小到TCxl。在圖8上，具有不同時(shí)鐘頻率的間隔對(duì)于標(biāo)稱(chēng)時(shí)鐘周期T&。用I&。表示而對(duì)于 減小的時(shí)鐘周期T^用Iw表示。優(yōu)選地，具有減小的持續(xù)時(shí)間的時(shí)鐘周期 位于輸出脈沖時(shí)段Ty的結(jié)尾。如果計(jì)數(shù)值Cnt的反數(shù)(inverse)小于或 等于數(shù)目D3，則將出現(xiàn)它的第一時(shí)鐘周期。比較器22實(shí)行這樣的比較。 在發(fā)生時(shí)，在頻率必須改變的第一時(shí)鐘周期的時(shí)間點(diǎn)t3處，比較器22把 它的輸出el從低邏輯電平(O)改變到高邏輯電平(l)。 el的高電平一直保 持直到計(jì)數(shù)器12返回到零計(jì)數(shù)值(Cnt—)為止。比較器22的輸出el通過(guò) 乘法器24乘以(或放大)一個(gè)因子k，以提供電壓Udif。加法器26把來(lái)自乘 法器24的輸出電壓Udif加到恒定的電壓U。，以提供電壓Un該電壓Ux被提 供到VC0 27的控制輸入。在Udi產(chǎn)O時(shí)，U,U。的控制電壓將控制VCO,以提 供具有標(biāo)稱(chēng)周期Kw的時(shí)鐘信號(hào)。從時(shí)間點(diǎn)t3，控制電壓被改變成使 得時(shí)鐘信號(hào)周期稍微減小到TCx=TCxl (TCxl<TCx。)。結(jié)果，在輸出信號(hào)時(shí)段TY 的結(jié)尾處的過(guò)渡從點(diǎn)U前進(jìn)到點(diǎn)t4。在tl與t4之間的時(shí)間差T踐u等于 由D3規(guī)定的數(shù)目乘以時(shí)鐘信號(hào)周期差TD3dif =D3x (TCx?！猅Cxl)=D3xTdif通過(guò)按照本發(fā)明的、如參照?qǐng)D7和8描述的用于提供帶有調(diào)制的工作 循環(huán)的輸出信號(hào)Y的方法和電路，時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間T&的小改變L"可能 提供在輸出信號(hào)時(shí)段Ty的結(jié)尾處過(guò)渡位置的分辨率的很大增加。例如，假 設(shè)數(shù)字?jǐn)?shù)Dl具有一個(gè)值來(lái)輸出信號(hào)時(shí)段L持續(xù)最大250個(gè)時(shí)鐘周期。那 么對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，將得到1/25G的分辨率。為對(duì)此尋址，數(shù)字輸入DL將 需要2log(250)=7. 97比特，或?qū)嶋H上8比特?，F(xiàn)在對(duì)于本發(fā)明，假設(shè)D3 表示一個(gè)0到50的數(shù)，其可以用6比特尋址。然后，雖然不要求，但假設(shè)T^或Lif對(duì)于所有D3個(gè)周期是恒量， Tdif=Tex。/50。還假設(shè)DT^表示前導(dǎo)部分總是持續(xù)50個(gè)時(shí)鐘周期，Ty必須持 續(xù)達(dá)至少50+50-100個(gè)時(shí)鐘周期，以允許通過(guò)D3的6比特來(lái)精細(xì)定位在 拖尾部分TP的結(jié)尾處的過(guò)渡。因此，對(duì)于所述剩余的150個(gè)時(shí)鐘周期中 的每個(gè)，在輸出信號(hào)時(shí)段L的結(jié)尾處的過(guò)渡可以被調(diào)節(jié)0到50個(gè)梯級(jí)，這提供最大1" x 50=7500個(gè)位置，這樣使得分辨率從1/250增加到 1/7500，這等于2log(7500)—2log(250)=12. 87-7. 97=4. 9比特的分辨率增 加。圖9顯示按照本發(fā)明的脈沖信號(hào)發(fā)生器的第二實(shí)施例的電路圖。圖9 所示的電路除了圖6所示的電路以外，還包括比較器28、比較器30、減 法單元32、乘法器(或放大器)34、和加法器36。圖6的振蕩器10是圖9 的壓控振蕩器(VCO)27。現(xiàn)在將參照?qǐng)DIO的時(shí)間圖來(lái)描述圖9所示的電路 的運(yùn)行。圖6的數(shù)字輸入數(shù)D被擴(kuò)展為部分DTtP的數(shù)目D4(等同于圖6的D)以 及較低有效的部分D5。如圖6所示，所述部分DL確定輸出信號(hào)時(shí)段 的前導(dǎo)部分LP必須持續(xù)的時(shí)鐘周期的數(shù)目，且計(jì)數(shù)器18的計(jì)數(shù)范圍是恒 定的，以確定輸出信號(hào)時(shí)段L必須總是持續(xù)P個(gè)時(shí)鐘脈沖。對(duì)于圖9所示的電路，在輸出信號(hào)時(shí)段Ty的前導(dǎo)部分LP期間，時(shí)鐘頻率對(duì)于由數(shù)字?jǐn)?shù)D5確定的多個(gè)周期稍微改變。結(jié)果，前導(dǎo)部分的持續(xù) 時(shí)間Tlp將取決于D5的值而改變。前導(dǎo)部分LP的持續(xù)時(shí)間的這個(gè)改變?cè)?同一個(gè)輸出信號(hào)時(shí)段L的拖尾部分TP期間被補(bǔ)償，這樣使得輸出信號(hào)時(shí) 段Ty保持恒定。這里假設(shè)在前導(dǎo)部分LP期間，時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間T&暫時(shí) 從Tw減小到TCxl,以及在拖尾部分TP期間，時(shí)鐘頻率T&暫時(shí)從T&。增加 到TM。在圖9上，具有不同的時(shí)鐘頻率的間隔對(duì)于標(biāo)稱(chēng)時(shí)鐘周期T&。用 Icx。表示，對(duì)于減小的時(shí)鐘周期T^用Iw表示，以及對(duì)于增加的時(shí)鐘周期 Tw用Iw表示。優(yōu)選地，帶有相對(duì)于標(biāo)稱(chēng)時(shí)鐘頻率改變的頻率的時(shí)鐘周期分別位于輸出脈沖時(shí)段T y的開(kāi)始和結(jié)尾。對(duì)于在每個(gè)輸出脈沖時(shí)段Ty期間過(guò)渡的粗略定位，電路9的電路與圖6的電路相同地運(yùn)行。對(duì)于精細(xì)定位所述過(guò)渡，如果來(lái)自計(jì)數(shù)器20的計(jì)數(shù) 值Cnt小于數(shù)字?jǐn)?shù)D5，則比較器28給輸出e2提供邏輯高電平(1),否則 提供邏輯低電平(O)。為了對(duì)此進(jìn)行補(bǔ)償，以便保持Ty恒定，在輸出信號(hào) 時(shí)段TY的拖尾部分TP期間，比較器30在其持續(xù)時(shí)間必須從Tcx。增加到TCx2 的第一時(shí)鐘周期出現(xiàn)時(shí)給輸出e3提供邏輯高電平(1),否則提供邏輯低電 平(O)。減法單元32從來(lái)自比較器28的輸出e2中減去來(lái)自比較器30的輸出 e3，以^是供才莫擬輸出v，它可以取-1, 0,和+1的值。來(lái)自減法單元32的輸 出v被乘法器(或放大器)34乘以一個(gè)因子k，以提供電壓Uaif。加法器36把恒定電壓U。與來(lái)自乘法器34的輸出電壓U"f相加，以提供電壓Vx，該電 壓被提供到VC0 27的控制輸入。如果Udif是正的，則它將導(dǎo)致時(shí)鐘頻率增 加。如果Udif是負(fù)的，則它將導(dǎo)致時(shí)鐘頻率減小。因此，時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí) 間可能改變正或負(fù)的Tdif的量，如果有此事的話。如圖10所示，令時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間對(duì)于輸出信號(hào)時(shí)段Ty的頭D5個(gè)時(shí) 鐘周期從Tex。減小到Texl ，在12處從輸出信號(hào)時(shí)段TY的前導(dǎo)部分LP到拖尾 部分TP的過(guò)渡被通過(guò)一個(gè)T剛i^D5x (TCx。-TCxl)=D5 xTw的量而提前到t5。 同樣地，具有減小的持續(xù)時(shí)間T^的最后時(shí)鐘周期的結(jié)尾邊緣被通過(guò)相同 的量T^if從t5提前到t6。在t6，時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間被恢復(fù)到T^。當(dāng)?shù)?達(dá)時(shí)間t8時(shí)，這是由t2-D5x (Tdf)確定的，時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間暫時(shí)增 加到Tw。在輸出信號(hào)時(shí)段L的結(jié)尾，在tl處，時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間被做成 T&?；騎exl，這取決于對(duì)于下一個(gè)輸出信號(hào)時(shí)段1\的D5的值分別是零還是 非零。通過(guò)按照本發(fā)明的、如參照?qǐng)D9和10描述的用于提供具有調(diào)制的工 作循環(huán)的輸出信號(hào)Y的方法和電路，時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間Tex的小改變Tdif可 能提供在從輸出信號(hào)時(shí)段L的前導(dǎo)部分LP到拖尾部分TP的過(guò)渡位置的分 辨率的很大增加。例如，假設(shè)P-250。那么，對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，將得到1/"0 的分辨率，這可以通過(guò)4og(250)-7. 97比特，或?qū)嶋H上8比特的數(shù)字輸入 Dl來(lái)尋址。現(xiàn)在對(duì)于本發(fā)明，假設(shè)D5表示一個(gè)0到50的數(shù)，其可以用6 比特尋址。然后，雖然不要求，但假設(shè)Tw和Tw對(duì)于所有D5個(gè)周期是恒 量，Tdif-TCx。/50。它在輸出信號(hào)時(shí)段Ty的拖尾部分TP期間取用另一最大的 50個(gè)時(shí)鐘周期來(lái)實(shí)現(xiàn)在前導(dǎo)部分LP期間時(shí)鐘脈沖序列提前的補(bǔ)償。所以， 在每個(gè)輸出信號(hào)時(shí)段Ty期間，剩余250-50-50-150個(gè)時(shí)鐘周期，在此期間 從所述前導(dǎo)部分LP和拖尾部分TP的過(guò)渡可以通過(guò)0到50個(gè)梯級(jí)凈支精細(xì) 定位。因此，在那些150個(gè)時(shí)鐘周期期間，可以由DT^和D5規(guī)定150 x 50=7500個(gè)位置，這樣使得分辨率從1/250增加到1/7500,這等于 2log(7500)-2log(250)=12. 87-7. 97=4. 9比特的分辨率增加。當(dāng)不使用本發(fā)明、而以通常的方式改變時(shí)鐘頻率時(shí)，分辨率的增加將 需要時(shí)鐘頻率增加到相同的倍數(shù)(在參照?qǐng)D7到10給出的例子中是4.9)。 時(shí)鐘頻率的增加在許多情形下是不實(shí)際的或是太昂貴的。通過(guò)本發(fā)明，標(biāo) 稱(chēng)時(shí)鐘頻率的小的臨時(shí)增加或減小(在所述的例子中的1/50)便足以對(duì)許 多情形得到相同的結(jié)果，也就是倘若具有輸出信號(hào)Y的工作循環(huán)的有限調(diào)制范圍的話。應(yīng)當(dāng)看到，在如由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員 可以施加幾種改變和-修改。例如，對(duì)于圖7，乘法器24和加法器26 —起可以由帶有用于el和 U。的兩個(gè)輸入和帶有對(duì)那些輸入的適當(dāng)放大的單個(gè)運(yùn)算放大器形成。對(duì)于 圖9，減法單元32、乘法器34和加法器36 —起可以由帶有用于e2， e3和 U。的三個(gè)輸入和帶有對(duì)于那些輸入的適當(dāng)放大的單個(gè)運(yùn)算放大器形成。另外，圖7和9的電路圖的幾個(gè)部件，諸如計(jì)數(shù)器和比較器可以通過(guò) 使用軟件來(lái)實(shí)施。另外，VC0 27可以替代地例如通過(guò)使用出自美國(guó)制造商Texas Instruments的產(chǎn)品系列MSP430的微控制器數(shù)字地實(shí)施。然后，代替電壓 Ux，數(shù)字值被提供到所述微控制器，加法器26或36可以是數(shù)字的，且代 替電壓U。和Udif，可以使用數(shù)字值。如上所述，時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間改變的Tdif不一定需要是恒定的。唯一 的要求是人們可以最終通過(guò)在多個(gè)(圖7的D3，圖9的D5)時(shí)鐘周期上 累積，而提前或延遲輸出信號(hào)時(shí)段Ty的特定過(guò)渡。另外，在按照本發(fā)明的電路例子的說(shuō)明中提到增加或減小時(shí)鐘信號(hào)周期持續(xù)時(shí)間處，相反的情形也是可能的。此外，在輸出信號(hào)時(shí)段TY的前導(dǎo)部分LP期間或在拖尾部分TP期間進(jìn) 行的以上說(shuō)明的操作可以改為以類(lèi)似的方式在另 一部分中進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種用于生成輸出脈沖信號(hào)(Y)的方法，該輸出脈沖信號(hào)具有輸出信號(hào)時(shí)段(TY)，所述輸出信號(hào)時(shí)段(TY)通過(guò)幅度過(guò)渡被劃分成前導(dǎo)部分(LP)和拖尾部分(TP)，其中在每個(gè)輸出信號(hào)時(shí)段(TY)期間，所述輸出信號(hào)時(shí)段部分(LP，TP)之一的持續(xù)時(shí)間(TLP，TTP)通過(guò)第一數(shù)字?jǐn)?shù)(D)的值乘以具有標(biāo)稱(chēng)時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間(TCx＝TCx0)的調(diào)制時(shí)鐘信號(hào)(Cx)的周期(TCx)而確定，其特征在于，在每個(gè)輸出信號(hào)時(shí)段(TY)期間，所述輸出信號(hào)時(shí)段部分(LP，TP)之一或二者的持續(xù)時(shí)間(TLP，TTP)通過(guò)分別使用具有取決于第一數(shù)字?jǐn)?shù)(D)的值和第二較低有效的數(shù)字?jǐn)?shù)(D3，D5)的值的不同時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間(TCx0，TCx1，TCx2)的時(shí)鐘信號(hào)(Cx)以粗略和精細(xì)方式來(lái)確定。
2. 按照權(quán)利要求l的方法，其特征在于，第二數(shù)字?jǐn)?shù)(D3,D5)確定 一個(gè)時(shí)間，在該時(shí)間期間，時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間(TCx)具有與標(biāo)稱(chēng)時(shí)鐘周期 持續(xù)時(shí)間(TCx。)不同的值。
3. 按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于，在其間時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間 (TCx)具有與標(biāo)稱(chēng)時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間(TCx。)不同的值的時(shí)間是通過(guò)計(jì)數(shù)時(shí)鐘周期(Texl, Tex2)達(dá)一個(gè)等于第二數(shù)字?jǐn)?shù)(D3,D5)的值的計(jì)數(shù)值而被確 定的。
4. 按照一前述權(quán)利要求的方法，其特征在于，當(dāng)在輸出信號(hào)時(shí)段(L) 的前導(dǎo)部分(LP )或拖尾部分(TP )期間分別使用不同的持續(xù)時(shí)間(TCxl， TCx2) 時(shí)，不同于標(biāo)稱(chēng)時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間(TCx。)的時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間(T m，TCx2), 正好從相鄰的輸出信號(hào)時(shí)段(TY)之間的過(guò)渡施加或者一直施加到該過(guò)渡。
5. 按照一前述權(quán)利要求的方法，其特征在于，如果在輸出信號(hào)時(shí)段 (T》的一個(gè)部分(LP, TP)期間使用不同于標(biāo)稱(chēng)時(shí)鐘周期時(shí)段(TCx。)的時(shí)鐘周期時(shí)段(TCxl,TCx2),則在該輸出信號(hào)時(shí)段(Ty)的另一個(gè)部分期間使用不同于標(biāo)稱(chēng)時(shí)鐘周期時(shí)段(TCx。)且不同于所述一個(gè)部分的時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí) 間的時(shí)鐘周期時(shí)段(TCxl，TCx2)，使得輸出信號(hào)時(shí)段(TY)保持恒定。
6. —種用于生成輸出脈沖信號(hào)(Y)的脈沖信號(hào)發(fā)生器(8，16)，該輸 出脈沖信號(hào)具有輸出信號(hào)時(shí)段0\)，所述輸出信號(hào)時(shí)段0\)通過(guò)幅度過(guò)渡 被劃分成前導(dǎo)部分(LP)和拖尾部分(TP),該脈沖信號(hào)發(fā)生器包括輸出信號(hào) 時(shí)段部分改變裝置(22到36)，其根據(jù)第一數(shù)字?jǐn)?shù)(D)的值乘以調(diào)制時(shí) 鐘信號(hào)(Cx)的周期(Tex)而確定每個(gè)被調(diào)制信號(hào)時(shí)段(TY)的所述輸出 信號(hào)時(shí)段部分(LP，TP)之一的持續(xù)時(shí)間(Tu>，TTP)，其特征在于，在每個(gè)輸出信號(hào)時(shí)段(Ty)期間，所述改變裝置通過(guò)分別使用具有取決于第一數(shù)字?jǐn)?shù)(D)的值和第二較低有效的數(shù)字?jǐn)?shù)(D3，D5)的值的不同時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí) 間(TCx。，TCxl，TCx2)的時(shí)鐘信號(hào)(Cx)，來(lái)以粗略和精細(xì)方式確定所述輸出 信號(hào)時(shí)段部分(LP，TP)之一或二者的持續(xù)時(shí)間(Tw，Ttp)。
7. 按照權(quán)利要求6的脈沖信號(hào)發(fā)生器(8， 16)，其特征在于，所述 改變裝置計(jì)數(shù)具有與標(biāo)稱(chēng)時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間(TCx。)不同的持續(xù)時(shí)間的時(shí)鐘 周期(TCxl, TCx2)，以限定一個(gè)在其間使用不同的時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間(TCxl， TCx2) 的時(shí)間，該時(shí)間相應(yīng)于一個(gè)等于該第二數(shù)字?jǐn)?shù)(D3,D5)的值的被計(jì)數(shù)的 數(shù)。
8. 按照權(quán)利要求6或7的脈沖信號(hào)發(fā)生器(8,16),其特征在于， 所述改變裝置當(dāng)在輸出信號(hào)時(shí)段(T》的前導(dǎo)部分(LP)或拖尾部分(TP) 期間分別使用不同的持續(xù)時(shí)間(TCxl,TCx2)時(shí)，正好從相鄰的輸出信號(hào)時(shí)段(TY)之間的過(guò)渡施加不同于標(biāo)稱(chēng)時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間(TCx。)的時(shí)鐘周期持 續(xù)時(shí)間(TM,TCx2)或者一直施加到該過(guò)渡。
9. 按照權(quán)利要求6到8之一的脈沖信號(hào)發(fā)生器(16 ),其特征在于， 如果改變裝置(18， 20, 27到36 )在輸出信號(hào)時(shí)段(Ty)的一個(gè)部分(LP, TP ) 期間施加不同于標(biāo)稱(chēng)時(shí)鐘周期時(shí)段(Tex。)的時(shí)鐘周期時(shí)段(Texl,Tex2),則 在該輸出信號(hào)時(shí)段(TY)的另 一個(gè)部分期間，該改變裝置施加不同于標(biāo)稱(chēng)時(shí) 鐘周期時(shí)段(Tex。)且不同于所述一個(gè)部分的時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間的時(shí)鐘周期 時(shí)段(TCxl，TCx2),使得輸出信號(hào)時(shí)段(TY)保持恒定。
全文摘要
生成輸出脈沖信號(hào)(Y)，其具有輸出信號(hào)時(shí)段(T_Y)，所述輸出信號(hào)時(shí)段(T_Y)被通過(guò)幅度過(guò)渡而劃分成前導(dǎo)部分(LP)和拖尾部分(TP)。在每個(gè)輸出信號(hào)時(shí)段(T_Y)期間，改變裝置(27到36)通過(guò)分別使用具有取決于第一數(shù)字?jǐn)?shù)(D)的值和第二較低有效的數(shù)字?jǐn)?shù)(D3，D5)的值的不同時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間(T_Cx0，T_Cx1，T_Cx2)的時(shí)鐘信號(hào)(Cx)，而以粗略和精細(xì)方式確定所述輸出信號(hào)時(shí)段部分(LP，TP)之一或二者的持續(xù)時(shí)間(T_LP，T_TP)。
文檔編號(hào)H03K7/08GK101263655SQ200680033952
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2006年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月16日
發(fā)明者C·哈特魯普, C·德佩 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司